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統計学入門（２） 区間推定（３）：まとめ 統計学入門(2) - 後期 第7回 - 1 レポート課題：Chorusで提出 マスコミなどで発表された調査事例から、標本誤 差の大きさを各自で求め、区間推定を行うこと。 書式：自由。ただし、Wordファイルで作成し、学 年、学生番号、名前を忘れずに記入すること 注意：必ず出展を明記し、調査内容の説明を行う こと 締め切り：2007/12/03 Mon 0:00AM 統計学入門(2) - 後期 第7回 - 2 今日の内容 前回の問題の解答 推定のまとめと復習 信頼度の意味 平均の推定と標本誤差 比率の推定と標本誤差 標本誤差と標本の大きさの関係 練習問題 統計学入門(2) - 後期 第7回 - 3 練習問題(1) 関東地区の世帯視聴率を調査するため、無作為に大き さ９００の標本を抽出した。標本でのある番組（番組A）の 視聴した世帯数は４５０であった。信頼度９５％の信頼区 間を構成せよ。 p(1 p) p(1 p) p 1.96 P p 1.96 n n p 450 / 900 0.5 0.5(1 0.5) 0.0327 900 0.5 0.033 0.467 P 0.5 0.033 0.533 1.96 統計学入門(2) - 後期 第7回 - 4 練習問題(2) 関東地区の番組Aの視聴率が４５％を越し ていると断定できるか判断せよ。 95%の信頼度の信頼区間は[0.467,0.533]である。 下限が0.45を上回っているので、母集団での視聴率は ４５％を上回っていると判断できる。 統計学入門(2) - 後期 第7回 - 5 練習問題(3) 別の番組（番組B)について大きさ１６００の標本で調査を したところ、４００世帯が番組Bを視聴していた。母集団で の番組Aと番組Bの視聴率に差があるかどうかコメントし なさい。 番組Bの視聴率の信頼区間は[0.229, 0.271]となる。 番組Aの視聴率の信頼区間が[0.467,0.533]であり、 重なっていないので、明らかに差があると判断する。 統計学入門(2) - 後期 第7回 - 6 練習問題(4) 視聴率の推定で、信頼度９５％の信頼区間の区間幅を 常に3％ポイント以下にしたい。どの程度の標本の大きさ にすればよいか。 信頼区間は p 1.96 よって、区間幅は、 p(1 p) p(1 p) P p 1.96 n n p(1 p) 2 1.96 n これは、p=0.5のとき最大になるので、 2 1.96 0.5(1 0.5) 0.03 n を満たすnを求めればよい。 2 1.96 n 0.5 4268.4 0.03 2 統計学入門(2) - 後期 第7回 - 7 標本調査と推測統計の概念図：平均の推定の場合 標本抽出 データ収集 x1 x2 xn 標本 母集団 集計 母集団の平均：μ 標本の平均： x ２つの値は同じではない 推定：母集団の平均値の値をいいあてること 統計的推測 - 推定・検定 標本から得られる情報を基に、母集団に 関する結論を導き出すこと 標本に関する結論を出すことが目的では ない！ 統計学入門(2) - 後期 第7回 - 9 平均の推定（ｎが大きいとき） 理論的には 95%の確率で x 1. 96 n x 1. 96 n 実際の計算では 信頼度95%の信頼区間 s s x 1.96 x 1.96 n n 1 s (xi x)2 n 1 2 信頼度100(1-)%の信頼区間 s s x z x z 2 n 2 n ただし、z は上側 2 /2 ％点 誤差の考え方 標本平均は、母集団の平均の周りに分布する s 1.96 n 散らばりの大きさは、 母平均と標本平均の離れ具合だと考えれば、 s 1.96 n を誤差と考えることができる 統計学入門(2) - 後期 第7回 - 11 s 1.96 n s 1.96 n -3 -2 s x 1.96 n -1 μ 0 1 x 2 3 s x 1.96 n この範囲にμが入っていると考える 平均の推定（ｎが大きいとき） 信頼度100(1-)%の信頼区間 s s x z x z 2 n 2 n ただし、z は上側 2 信頼度95%の信頼区間 s s x 1.96 x 1.96 n n 信頼度99%の信頼区間 s s x 2.58 x 2.58 n n /2 ％点 信頼度と区間幅 区間推定において、信頼度をあげると、区間幅 は広がる 区間幅は情報の質（狭いほど価値がある） 信頼度と情報の価値は出し入れの関係 情報の量は一定 信頼度と価値のバランスが重要 慣例では、信頼度は９５％を用いる 統計学入門(2) - 後期 第7回 - 14 比率の推定 母集団での比率を、標本の情報から推定 する 視聴率 世論調査 購買率 ヒットを打つ確率 フリースローの成功率 ... 統計学入門(2) - 後期 第7回 - 15 標本調査と推測統計の概念図：比率の推定の場合 標本抽出 データ収集 x1 x2 xn 標本 母集団 集計 母集団の比率： P 標本の比率： p ２つの値は同じではない 標本誤差を評価することが大切！ 平均の標本分布 (1) (2) x の平均は、母集団の平均 2 x の分散は、 / n (3a) n が大きいとき、 x の分布は正規分布 (3b) 母集団分布が正規分布であれば、x の 分布は正規分布 統計学入門(2) - 後期 第7回 - 17 比率の標本分布 (1) p の平均は、母集団での比率P (2) p の分散は、 P(1-P)/n (3) n が大きいとき、p の分布は正規分布 1 if Q = YES x 0 if Q = NO とおいて考えてみよう… 統計学入門(2) - 後期 第7回 - 18 比率は… 1 x 0 if Q = YES if Q = NO x1 x2 ... xn x n Yesの数 p n 統計学入門(2) - 後期 第7回 - とおくと 19 比率の場合（実際の計算） 信頼度95%の信頼区間 p(1 p) p(1 p) p 1.96 P p 1.96 n n 統計学入門(2) - 後期 第7回 - 20 例題 ある番組の視聴率調査を行うことになった。無作為に抽 出された400人に調査を行ったとき、200人がその番組を 見ていた。母集団の視聴率の区間推定を行え。 区間推定の式 p(1 p) p(1 p) p 1.96 P p 1.96 n n ４００分の２００＝０．５が標本の比率(p)で、n=400なので、 0.5(1 0.5) 0.5(1 0.5) 0.5 1.96 P 0.5 1.96 400 400 統計学入門(2) - 後期 第7回 - 21 CNNの事例 統計学入門(2) - 後期 第7回 - 22 記事の引用 Fifty-seven percent of those polled said they did not believe it was worth going to war, versus 41 percent who said it was, according to a CNN/USA Today/Gallup poll of 1,006 adults. That was a drop in support from February, when 48 percent said it was worth going to war and half said it was not. It's also the highest percentage of respondents who have expressed those feelings and triple the percentage of Americans who said that it was not worth the cost shortly after the war began about two years ago. The new poll question, asked by telephone on April 29-May 1, had a margin of error of plus or minus 5 percentage points. 統計学入門(2) - 後期 第7回 - 23 重要部分 according to a CNN/USA Today/Gallup poll of 1,006 adults. The new poll question, asked by telephone on April 29-May 1, had a margin of error of plus or minus 5 percentage points. 実際に計算してみよう！！ 統計学入門(2) - 後期 第7回 - 24 練習問題 統計学入門(2) - 後期 第7回 - 25